Vernetzte Fahrzeuge: Wenn Autos miteinander sprechen

Car-to-car-Kommunikation über WLAN

Ein so vernetztes Auto besitzt eine Art WLAN-Router mit einer Reichweite von etwa 500 Metern, der selbst bei Höchstgeschwindigkeit Daten senden und empfangen kann. "Eine Reichweite von bis zu 100 Meter langt für die meisten städtischen Anwendungen", erläutert Prof. Horst Wieker von der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes (htw saar).

Autos tauschen sich mit der Infrastruktur aus

Diese Fahrzeuge schicken im Sekundentakt über einen sicheren WLAN-Standard Nachrichten, mit Informationen zur Geschwindigkeit, Position und Richtung. Auch Eingriffe des Autos werden übermittelt, wie starke Bremsbewegungen oder Aktivierung der Warnblinkanalage. Bei der Car-to-x-Kommunikation können die Autos nicht nur untereinander, sondern auch mit der Infrastruktur "sprechen".

Vorteile: Geringerer Spritverbrauch, weniger Unfälle

Neben der Sicherheit erhöhen diese Informationen den Verkehrsfluss. Ampeln können Fahrzeugen in Echtzeit mitteilen, bei welchem Tempo sie auf einer grünen Welle surfen. Das spart Kraftstoff und reduziert Unfälle.

Bei einer weiteren Vernetzung könnte das System auch Autofahrer beim Abbiegen vor Fußgängern und Radfahrern warnen oder ihnen frühzeitig ankündigen, dass Einsatzfahrzeuge in eine Kreuzung einfahren. "VW setzt bei seiner Kommunikation auf den Standard ETSI G5, den auch andere Hersteller nutzen", sagt Prof. Wieker. Dazu zählen Hersteller von Ampeln oder die österreichische Infrastrukturgesellschaft Asfinag (Autobahnen und Maut).

"Je mehr Fahrzeuge mit einer standardisierten Car-to-car- oder Car-to-x-Kommunikation ausgestattet sind, desto besser können sie sich untereinander warnen", sagt Prof. Andre Seeck von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt). Dann habe das System das Potenzial, die Zahl der schweren Unfälle weiter zu senken.

Eine fast 100-prozentige Marktabdeckung sei Schätzungen zufolge selbst unter der optimistischen Annahme, dass ab sofort alle neuen Fahrzeuge mit der Technik ausgestattet werden, erst in etwa 17 Jahren erreicht. "Für positive Effekte im Straßenverkehr reicht eine Marktdurchdringung von 10 bis 15 Prozent. Das könnte in drei bis vier Jahren soweit sein, wenn bald alle Hersteller ihre Autos mit dem System ausstatten", sagt Prof. Seeck.

Golf und Golf sprechen miteinander

Volkswagen verkauft seit diesem Jahr den neuen Golf erstmals serienmäßig mit Car-to-x-Kommunikation. Mit einem integrierten Funkmodul und dem standardisierten WLAN ETSI G5 kommunizieren die Golf-Fahrzeuge mit anderen Golf-Fahrzeugen.

"Der Vorteil liegt in der direkten Echtzeit-Kommunikation mit wenigen Millisekunden. Außerdem kostet es den Autofahrer keine zusätzlichen Gebühren, da die Kommunikation nicht über das Telefonnetz läuft", sagt VW-Entwickler Thomas Biehle.

Golf-Fahrer informieren und warnen sich untereinander, etwa bei Pannen, Unfällen, Stau, Notbremsung und instabilem Fahrzustand. So werden Baustellenabsperranhänger künftig ein Signal aussenden, das Autofahrer ein paar hundert Meter vor der Fahrbahnverengung warnt.

"Schwarmintelligenz" fürs Auto

Einigkeit darüber, welcher Standard der Beste ist, herrscht noch nicht. Mercedes setzt seit 2016 auf eine vernetzte Kommunikation, die Informationen des Fahrzeugs über eine sichere Cloud an andere Mercedes-Fahrzeuge weitergeben kann. "Mit den Daten schaffen wir einen erweiterten Sensor, der über viele Kilometer vorausblicken kann", sagt Mercedes-Entwickler Nikolaus Kleiner.

Eine spezielle Hardware benötigen die Autos nicht, um an der Schwarmintelligenz teilzuhaben. Das Auto muss mit einem Navigationsgerät ausgestattet und die Funktion LiveTraffic aktiviert sein. "Durch Hinweise werden Autofahrer gewarnt. Sie wissen genau, wann eine neue Situation eintritt und können sich darauf frühzeitig vorbereiten. Das minimiert Gefahren und vermeidet Unfälle", sagt Kleiner.

"Achtung, Mercedes fährt auf Glatteis!"

Bei einem Pilotprojekt werden von Mercedes-Fahrzeugen anonymisierte Infos zu Glatteis an zwei Straßenmeistereien des Zollernalbkreises übermittelt, die durch die ABS- und ESP-Sensoren ermittelt werden. Die Mitarbeiter bekommen auf einer digitalen Karte die Glätte inklusive Uhrzeit und Positionsdaten angezeigt und erkennen so, auf welchen Straßenabschnitten sie Salz streuen müssen. Das spart Salz und vermeidet Unfälle.

BMW: Interne Kommunikation über Connected Drive

BMW geht einen ähnlichen Weg und bietet seit 2016 mit Connected Drive eine interne Kommunikation an, die Fahrer vor bestimmten Situationen warnt. Dabei kommuniziert das System vereinfacht ausgedrückt mit Daten, die über weite Strecken von Autos über Server Connected Drive – dem sogenannten Backend – zu anderen Autos übertragen werden. "So können wir nicht nur einen Fahrer über ein paar hundert Meter warnen, sondern alle über viele Kilometer", sagt Joachim Göthel von BMW.

Untereinander oder mit der Umgebung "sprechen" die Autos noch nicht. Doch auch die Kommunikation für kurze Strecken findet der Entwickler sinnvoll, vor allem für zeitkritische Fälle im Bereich von weniger als 50 Millisekunden, wenn sich zwei Autos schnell warnen müssen. Ab 2021 will BMW mit dem SUV iNext und dem neuen Datenstandard 5G ein System vorstellen, das zusätzlich auch auf kurzer Reichweite senden und empfangen soll.

Im Gegensatz zu Volkswagen setzt BMW auf die Mobilfunktechnik C-V2X, eine 2017 verabschiedete LTE-Spezifikation. Auch andere Hersteller entwickeln bereits Systeme mit diesem Standard.

Plattform für übergreifenden Austausch

Jan Burgard von der Strategieberatungsfirma Berylls sieht bei den digitalen Diensten wie der Vernetzung ein Schlüsselproblem der Autoindustrie: "Hersteller müssen einen Mehrwert zum Smartphone schaffen. Den können sie nur mit exklusiven Diensten generieren", sagt er. "Vor Stau, Eis und Regen können auch Smartphones präzise warnen, da sie auf eine sehr große Datenbasis zurückgreifen."

Dass die Nebelschlussleuchte des Autos angeschaltet ist, erkennen Tech-Firmen wie Apple oder Google aber ebenso wenig wie die eingeschaltete Stufe des Scheibenwischers. Außerdem sei die fest installierte Vernetzung an Bord unverzichtbar auf dem Weg zum autonomen Fahren. Standards seien dabei unerlässlich, damit Modelle verschiedener Hersteller miteinander kommunizieren könnten.

BMW strebt eine Plattform an, über die alle Hersteller und Verkehrsteilnehmer sicherheitsrelevante Informationen tauschen können. Dafür haben die Bayern vor einigen Monaten mit Daimler, Ford, Volvo sowie den Geodatendienst-Anbietern HERE Technologies und TomTom einen neutralen Server zum Austausch und Kombinieren von sicherheitsrelevanten Verkehrsdaten gestartet. Außerdem stellen sie Gefahrenwarnungen für nichtkommerzielle Zwecke jedem zur Verfügung. "Wir wollen damit die Marktdurchdringung und ein neues Ökosystem fördern. Denn je mehr Fahrzeuge vernetzt sind und Daten geteilt werden, desto genauer und flächendeckender funktioniert Car-to-x", sagt Göthel. Und desto mehr erhöht sich die Verkehrssicherheit für alle.